采用分子动力学模拟探究VWF-A1突变体G561S的亲和力变化机制
[Abstract]:The binding of the A1 domain of von Willebrand factor VWF (von Willebrand factor,VWF to GPIb 伪 (platelet glycoprotein Ib 伪, GPIb 伪, a glycoprotein receptor on platelet membrane, can induce platelet adhesion and aggregation and the formation of hemostatic emboli. Studies have shown that mutations occurring within VWF or GPIb 伪 may alter the affinity of VWF to GPIb 伪 interaction, leading to (von Willebrand disease,VWD). At present, the mechanism of interaction between VWF and GPIb 伪 has not been fully understood. However, a large number of A1 crystal structures (wild type or mutant, The fact that the conformational differences between the binding and unbound states) are small, further explain the differences in the affinity between these mutants and their ligands, resulting in difficulties for. Matthew Auton et al. In relation to the level of A1-GPIb 伪 affinity and the A1 domain Studies related to thermal stability suggest that it is not possible to study the affinity regulation mechanism of protein interactions only by static structural observation and analysis. Previously, we have studied the affinity regulation mechanism of the functionally enhanced A1 domain driven by local dynamics. In order to find out whether G561S is also accepted by the same affinity regulation mechanism, the attenuated mutant G561S of A1 was introduced in this study. In this paper, a molecular dynamics simulation method, which can observe the specific motion details of protein atoms, is used to analyze and compare the G561S-A1 (functional attenuated type) of the 2m mutant. The structural changes and kinetic properties of wild-type WT-A1 and type 2B mutant R543Q-A1 (functional enhanced type) were studied to explore the molecular structural basis of G561S mutation leading to 2m type VWD disease. This study may provide guidance for the development of antithrombotic drugs and hemostatic drugs. In this paper, a full atomic model of three A1 structures of VWF-A1,G561S-A1,R543Q-A1 is constructed. Then, the conformation, flexibility and formation and evolution of hydrogen bond / salt bridge were investigated by MD simulation. Finally, the values of RMSF and RMSD were used to characterize the flexibility and stability of A1 domain, respectively, and other parameters, such as helical angle, hydrogen bond / salt bridge survival rate, were combined to characterize the dynamic properties of A1 domain. The differences of binding affinity between wild type and mutant A1 domain and their ligands were analyzed in order to improve our understanding of clinically observed hemostatic defects. Our molecular dynamics simulation results show that the reduced function mutation G561S does not significantly change the overall conformation of A1 domain. The mutation signal was not transmitted directly to the binding surface between G561S and its ligand GPIb 伪. The variation of the affinity of the 2m mutation was mainly regulated by the local conformation and the local kinetic properties. The functionally attenuated mutation regulates the internal hydrophobic core exposure by reducing the amplitude of 伪 2 helical pendulum motion, thus indirectly reducing its affinity to the ligand. More detailed analysis showed that the reduction of 伪 2 helical kinetic properties was further influenced by the understanding of the mutation site to the clinically observed 2 M hemostatic defect. The conformation of 尾 2- 尾 3 loop was affected by the change in the conformation of 尾 2- 尾 3. It has been shown that the pathways that regulate the movement of 伪 2 helix and N terminal are essential for the development of antithrombotic and hemostatic drugs. The results of this paper are also beneficial to us.
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R543
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,本文编号:2349345
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